2013 Fiscal Year Annual Research Report
ミスマッチ修復がクロマチン複製と協調して機能する機構の解析
Publicly Offered Research
Project Area | Coupling of replication, repair and transcription, and their common mechanism of chromatin remodeling |
Project/Area Number |
25131712
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
高橋 達郎 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50452420)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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Keywords | DNA修復 / ゲノム安定性 / 染色体複製 / ツメガエル / 無細胞系 |
Research Abstract |
ミスマッチ修復はDNA合成エラーを複製後修復する機構であり、遺伝情報維持・突然変異抑制・発がん抑制に必須の機能を持つ。ミスマッチの修復には、誤った情報を含む新生鎖の識別が必須であり、この過程はDNA複製との密接な協調が必要であると予想される。加えて真核生物のミスマッチ修復はクロマチン上で機能するはずである。ところが、ミスマッチ修復がどのような機構でDNA複製と協調し、どのような機構を介してクロマチン上で機能するかは、いまだよく理解されていない。 これまでの研究から、ミスマッチ塩基はMutS複合体により認識され、MutL複合体が新生DNA鎖を切断すると考えられている。本研究者は、DNA合成因子であるPCNAが新生DNA鎖のシグナルとして機能しうることを試験管内再構成系を用いて示してきた。本年度はこれを発展させ、ミスマッチ修復因子がPCNAを介して新生DNA鎖の識別を行うメカニズムの解析を行った。ツメガエル卵抽出液において、MutSαのPCNA結合モチーフはミスマッチ修復に部分的に必要であり、一方でMutLαエンドヌクレアーゼのPCNA結合モチーフはミスマッチ修復に必須であった。興味深いことにMutSαの存在下では、MutSが存在しない場合と比較し、新生DNA鎖の識別活性が長時間残存することを見出した。この識別活性の残存は、MutSαとPCNAとの相互作用によるものと推定される。本年度はこれに加え、MutSαに依存してミスマッチ塩基周辺に呼び込まれる因子を探索し、いくつかのクロマチンリモデリング因子、ヒストンシャペロン因子を同定した。これらの機能解析を進め、一部のものについてはミスマッチ修復に関与することを示す結果を得た。次年度には解析をさらに進め、クロマチン上でミスマッチ修復が機能するのに必要な反応と因子を解析する予定である。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新生鎖の探索・識別機構、およびクロマチン上でのミスマッチ修復反応の解析共に新しい知見が得られ、順調に理解が進んでいる。おおむね計画通りの進展と考える。
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Strategy for Future Research Activity |
次年度は本年度の結果をもとに、より詳細な分子機構の解明に向けた解析を行う。また次年度は計画最終年度であるので、論文投稿に向け結果の取りまとめを進める。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] MutS stimulates the endonuclease activity of MutL in an ATP-hydrolysis-dependent manner.2013
Author(s)
Shimada, A., Kawasoe, Y., Hata, Y., Takahashi, T.S., Masui, R., Kuramitsu, S., Fukui, K.
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Journal Title
FEBS Journal
Volume: 280(14)
Pages: 3467-3479
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] MutSα-dependent eviction of nucleosomes around mismatch sites in Xenopus egg extracts2014
Author(s)
Tatsuro Takahashi, Riki Terui, Kanae Taki, Koji Nagao, Takuro Nakagawa, Uimiko Kubota, Haruhiko Takisawa, Chikashi Obuse, Hisao Masukata
Organizer
International Conference: Replication, repair, and transcription; coupling mechanisms and chromatin dynamics for genome integrity
Place of Presentation
京都市左京区 京都大学 時計台100周年記念ホール
Year and Date
20140204-20140205
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